Feliz equinoccio de primavera!
La primavera está a la vuelta de la esquina en la mayor parte del hemisferio norte, y con ella llega la promesa de unos días de verano largos y gloriosos. Si el frío del invierno todavía está en el aire donde vives, puede que te preguntes cuánto falta para que lleguen esos días más largos.
Entonces, ¿cuántos minutos extra de sol estamos ganando cada día? Y, ahora que lo he mencionado, ¿por qué cambia el número de horas de luz a lo largo del año en primer lugar? ¿Cómo es exactamente ese cambio? Y ¿qué tiene que ver todo esto con las funciones trigonométricas seno y coseno que hemos estado aprendiendo?
¡Estad atentos porque esas son exactamente las preguntas de las que hablaremos hoy!
¿Cuántos minutos más de luz diurna habrá mañana?
El sol ha salido y ha brillado durante 12 horas 10 minutos y 11 segundos hoy donde vivo en Los Ángeles. Ayer, el sol tardó 12 horas 8 minutos y 3 segundos en cruzar el cielo. Lo que, si haces las cuentas, significa que hoy nos ha dado 2 minutos y 8 segundos más de sol. Y, salvo una catástrofe solar astronómicamente improbable, mañana nos dará 12 horas 12 minutos y 19 segundos de sol, 2 minutos y 8 segundos más que hoy.
¡Bien!
Hoy nos ha dado 2 minutos y 8 segundos de sol adicionales.
La mejor noticia es que durante la próxima semana más o menos, los minutos de sol seguirán aumentando en 2 minutos y 8 segundos por día. Y durante la semana siguiente, más o menos, seguirá aumentando a un ritmo ligeramente más lento de unos 2 minutos y 7 segundos por día. De hecho, este período de tiempo alrededor del equinoccio de primavera -y que alcanza su punto máximo en el equinoccio- es la época del año en la que el número de horas de luz aumenta más rápidamente.
Pero, tal vez se pregunte, ¿por qué? ¿Y por qué cambia el número de horas de luz a lo largo del año? Para responder a eso, tenemos que hablar de un poco de astronomía básica del Sistema Solar.
¿Cómo cambian todo los 23,5 grados?
Imagina la Tierra y todos sus habitantes girando felizmente como una peonza alrededor de su eje una vez al día. Ahora imagina esa peonza girando felizmente viajando lentamente alrededor del Sol una vez al año. Con un poco de reflexión (y quizás una maqueta hecha con una linterna y una pelota), deberías ser capaz de convencerte de que si el eje alrededor del cual gira la Tierra está perfectamente alineado con el eje alrededor del cual gira el Sol, entonces cada lugar del planeta siempre experimentará 12 horas de día y 12 horas de noche, todos los días, todo el año.
A menos que haya estado viviendo en una cueva (y por lo tanto no pueda ver las idas y venidas del día y la noche), reconocerá que esto no se parece en absoluto al Sistema Solar en el que vivimos, por lo que podemos sacar la conclusión de que estos dos ejes no deben estar alineados. Lo cual es, de hecho, cierto: sabemos que el eje sobre el que gira la Tierra está inclinado unos 23,5 grados con respecto al eje alrededor del cual gira alrededor del Sol.
¿Qué hace eso? En resumen, mucho.
¿Por qué cambian las horas de luz del día?
Más concretamente, para nuestros propósitos aquí, el subproducto más importante del eje inclinado de la Tierra es el hecho de que el número de horas de luz del día cambia a lo largo del año, y exactamente cómo cambia depende de la latitud en la que vivas. Si lo piensas (o echas un vistazo a ese modelo de linterna y pelota con el que jugaste antes), verás que la mitad superior de la Tierra está inclinada hacia el Sol durante la mitad del año y alejada de él durante la otra mitad.
Las partes del planeta inclinadas hacia el Sol reciben más de 12 horas de sol al día, las partes alejadas de él reciben menos. A medida que la Tierra se desplaza alrededor del Sol a lo largo del año, el grado en que una parte del planeta se inclina hacia el Sol o se aleja de él cambia. Y con ese cambio viene un cambio en el número de horas de luz que recibe esa parte de la Tierra.
Las partes del planeta inclinadas hacia el Sol reciben más de 12 horas de sol al día.
Cuando un lugar pasa del invierno al verano, la tasa de cambio en el número de horas de luz alcanza su punto máximo en el equinoccio de primavera, razón por la cual el número de horas de luz está aumentando a un ritmo máximo ahora mismo en el hemisferio norte. Después del equinoccio de primavera, el ritmo de aumento de la luz diurna disminuye hasta detenerse en el solsticio de verano. En ese momento, el número de horas de luz comienza a disminuir gradualmente, aumentando el ritmo hasta alcanzar un pico en el equinoccio de otoño y luego disminuyendo gradualmente hasta detenerse de nuevo en el solsticio de invierno.
En ese momento el ciclo comienza de nuevo.
Horas de luz, seno y coseno: ¿Cuál es la conexión?
Como esta naturaleza periódica podría hacerte suponer, el número de horas de luz y el ritmo al que ese número de horas cambia resulta estar estrechamente relacionado con las funciones trigonométricas seno y coseno de las que hemos estado hablando últimamente. De hecho, si haces un gráfico del número de horas de luz a lo largo del año, verás que se parece casi exactamente a una función seno.
¿Por qué? ¿Y qué aspecto tiene la gráfica de una función senoidal en primer lugar? Desgraciadamente, se nos ha acabado el tiempo por hoy. Así que la respuesta a esas preguntas va a tener que esperar hasta la próxima vez.